Если бы АСКОН мог создать собственный аналог голливудской Аллеи славы, где бы талантливые российские инженеры оставляли отпечатки своих золотых рук, то вы наверняка обнаружили там следы компании «Пожарные системы». Обладатели премии «Двигатель прогресса» за вклад в развитие ПО АСКОН и многократные победители Конкурса АСов КОМПьютерного 3D-моделирования, незаменимые бета-тестеры и активные участники интернет-форума пользователей, спикеры ИТ-мероприятий и авторы статей в профессиональной прессе... Впрочем, главное, что небольшому коллективу этой все на свете успевающей компании удается в год спроектировать 3-4 новых изделия и изготовить 10-15 машин для пожарно-спасательных, строительных и коммунальных нужд, устройство которых зачастую не имеет аналогов в России. Мы отправились в Тверь, чтобы посмотреть, как в КОМПАС-3D создается передовая высотная техника, какие преимущества дает «Пожарным системам» V16, а также узнать, почему бизнес «двигают» не производственные мощности, а талантливая команда.

Мобильный подъемник с рабочей платформой ПСС-131.17Э

Главной целью нашего визита к «Пожарным системам» был новейший мобильный подъемник с рабочей платформой ПСС-131.17Э, трехмерную модель которого инженеры предприятия представили на Конкурсе АСов 2015 (как выяснилось позже, этому проекту «Пожарных систем» суждено было занять второе место в Лиге чемпионов конкурса). Разработанную в КОМПАС-3D машину вот-вот должны были передать заказчику, но нам удалось рассмотреть ее, узнать обо всех инженерных «фишках» и даже проехать в устремленной в небо вращающейся люльке!

Мобильный подъемник — это грузоподъемная машина, состоящая из базового автомобильного шасси, подъемного стрелового оборудования и рабочей платформы. Подъемник предназначен для перемещения рабочего персонала с инструментом и материалами, которые располагаются на рабочей платформе при проведении работ на высоте в пределах рабочей зоны.

Но обо всем по порядку. Первую модель, выполненную в КОМПАСе, «Пожарные системы» представили на конкурс АСКОН еще в 2009 году — проект сразу занял первое место в направлении «Машиностроение». Степень параметризации той модели даже позволила обеспечить имитацию «перекатывания» кабелей и канатов в составе полиспаста, главного грузоподъемного механизма машины! Преимущества трехмерного моделирования были очевидны, но когда инженеры компании поняли, что в системе можно оперативно просчитывать массо-центровочные характеристики, это было, по их словам, настоящим прорывом.

Автомобильный подъёмник спроектирован в КОМПАС-3D V10

Александр Шаламов, главный конструктор «Пожарных систем»:

«Основные заказчики нашей продукции — это структуры МЧС: пожарные части, специальные организации, такие как, например, «Леноблпожспас». Специальная техника может понадобиться и атомной станции или нефтехранилищу. Мы разрабатываем пожарные автолестницы с люлькой и без, автоподъемники, пеноподъемники, коммунальные и строительные подъемники с рабочими платформами — то есть технику, при проектировании которой особенно важны прочностные расчеты, расчёты на грузовую и транспортную устойчивость. Крайне важно правильно рассчитать полезную нагрузку, величину опорного контура при различных вариантах выставления опор (ведь машина должна быть устойчивой и работать даже в стесненных условиях, когда места для размещения мало), учесть метеорологические условия (например, скорости ветра). От точности проведенных расчетов и грамотных технических решений, заложенных еще на стадии проектирования грузоподъемной техники, зависит жизнеспособность изделия и безопасность людей, которые ее эксплуатируют. Поэтому первый трехмерный эскиз мы сразу же передаем на аналитику опытному расчетчику. По результатам нам приходится где-то усилить конструкцию, где-то снизить материалоёмкость. Мы дорабатываем модель по данным расчетам и снова проверяем ее, пока не получим нужный результат. На натурные испытания машина уходит уже с полным комплектом документации и с необходимыми для испытаний расчётными показателями».

 

Олег Бесов, ведущий конструктор «Пожарных систем»:

«Вариаций расположения рабочих органов у пожарной машины может быть великое множество! Мы знаем, каким будет опорный контур, на какой высоте нам надо расположить основное и вспомогательное оборудование; знаем, что разместить пожарно-техническое вооружение на платформе надо так, чтобы машина во время движения не опрокидывалась на один из бортов, чтобы пожарные могли эффективно использовать имеющиеся пожарные средства при тушении пожара, чтобы пол люльки все время находился «в горизонте» относительно земли. Измерить все это можно, построив специальный стенд, который будет наклонять машину относительно продольной оси в одну сторону, в другую, применив специальные устройства для определения давления на плиты опор. Проверять, что заложенные в конструкцию параметры соответствуют требуемым, таким натурным способом дорого и долго! В КОМПАС-3D мы можем геометрически задать положение рабочих органов в пространстве модели и удостовериться в соответствии полученных из КОМПАСа параметров заданным. И сегодня разница между измеренными и расчетными данными для нашей техники (в большинстве случаев) — в пределах погрешности измерений».

 

Одинаковых изделий у «Пожарных систем» практически не бывает. Вот, нам, обывателям, кажется, что перед нами стандартная пожарная машина. Но один заказчик просит укомплектовать машину и разместить пожарно-техническое вооружение так, а другому нужно иначе, да еще подавай прожекторы и камеру заднего вида. Моделирование в КОМПАС-3D дает конструкторам возможность достаточно быстро принимать технические решения, реализовывать их в 3D-модели и в контакте с технологами тут же воплощать в железе.

Возьмем, к примеру, тот же мобильный подъемник с рабочей платформой, увидеть который воочию мы и приехали. От постановки задачи заказчиком до заводских испытаний машины прошло около полугода. «Пожарные системы» уже заказывали готовые комплектующие, как вдруг, за месяц до выпуска, заказчик сформулировал дополнительное требование: поворотная часть подъемника при вращении не должна выступать за габариты выставленного опорного контура. Благодаря КОМПАС-3D инженеры компании за неделю выработали новое конструктивное решение, пересчитали все массо-центровочные параметры, чтоб ничего не опрокидывалось ни в транспортном, ни в рабочем положении, — и готово!

Олег Бесов: «Надо сказать, что модель этого подъемника создавалась еще в предыдущей версии — КОМПАС-3D V15. Мы поставили перед собой задачу сделать машину с уникальными характеристиками, подобную которой в России никто не производит. При существующей максимальной высоте подъема нам был нужен и максимальный вылет стрелы подъемника. Чем дальше от машины по горизонтали сможет находиться рабочий, тем лучше. Мало того, по задумке рабочая платформа должна вращаться в горизонтальной плоскости. Ведь чем больше степеней свободы у рабочего органа подъемника, тем удобнее — меньше движений, меньше перестановок машины с места на место. Такие подъемники, конечно, существуют, но они импортные и конструктивно значительно отличаются от нашего изделия. Мы реализовали стрелу лестничного типа, и некоторые вещи для этого пришлось придумывать с нуля. Например, страховочный узел. Под рабочей платформой есть основание, на нем размещены изоляторы, на которых уже монтируется сама рабочая платформа. Если изоляторы по какой-то причине разрушаются, нужен механизм, который не позволит рабочей платформе свалиться и, соответственно, удержит людей. С помощью КОМПАС-3D мы создали безопасную рабочую платформу, способную не только вращаться, но и поднимать вес до 250 кг — при этом машина будет работать стабильно».

Рабочая платформа подъемника

Интересно в «Пожарных системах» организован сам процесс проектирования и производства техники. По словам Олега Бесова, клавиш компьютера при разработке изделия касаются восемь человек, а непосредственно над самой моделью трудятся четверо специалистов. Проектирование, расчеты, технологическая подготовка — все процессы распараллелены, но при этом все члены команды работают практически на расстоянии вытянутой руки друг от друга. Нужно доработать какую-то часть модели? Обсудили, подискутировали, пришли к консенсусу и изменили техническое решение. По ряду причин внедрение PDM или PLM-системы в компании в настоящее время не реализовано. Но команда смогла отработать четкий порядок взаимодействия между собой, наладить рабочий процесс так, чтобы вся информация по проекту не терялась, была актуальна и всегда доступна для внесения изменений.

А еще в «Пожарных системах» говорят, что модели, созданные в КОМПАС-3D, — такие же участники производственного процесса, как и весь коллектив. И вот почему...

Сергей Розов, главный технолог «Пожарных систем»:

«Наше производство — мелкосерийное, позаказное, даже опытное, и конечно, имеет свои особенности. Во-первых, это постоянное внесение изменений в конструкцию: это связано как с отработкой замечаний и предложений во время «творческого» процесса по разработке машин, так и с выполнением требований заказчика, к появлению и изменению которых мы всегда готовы. Другой нюанс — отсутствие полного комплекса производственного оборудования для выпуска изделия. Отсюда необходимость сотрудничества с разными партнерами и контрагентами. Поэтому производство у нас, в основном, сборочное. Для обеспечения геометрических параметров и повышения производительности труда мы смоделировали и создали стапели, на которых собираем отдельные узлы машин. Максимально используем технологии координатного раскроя листового материала. Детали сразу проектируются с конструктивными элементами, обеспечивающими точное позиционирование деталей в сборочной единице и сборочных единиц друг с другом. Сварка сборочных единиц, имеющих форму коробов, выполняется снаружи через пазы — во-первых, не надо забираться внутрь конструкции, а во-вторых, мы минимизируем коробление металлоконструкций в процессе сварки. И вот здесь становится еще более очевидным преимущество 3D-моделирования. На 3D-модели все наглядно видно, и в результате машина собирается, как конструктор: каждая деталь встает на свое место, сварщику или слесарю не надо думать, правильно он состыковал детали или нет — они попросту по-другому не встанут».

 

Александр Черемахин, технический директор «Пожарных систем»:

«Вот, например, под рабочей платформой мобильного подъемника размещается сложный кронштейн, тот самый страховочный узел, собрать который, по идее, под силу специалисту довольно высокого уровня. Но благодаря 3D-моделированию нам удается сделать все так, чтобы любая конструкция, даже самая непростая, легко собиралась. То же самое с рамой, которая держит подъемно-поворотное устройство и опоры, — наша основная несущая конструкция. У пожарных машин есть обязательное требование: отрыв опор во время работы не допускается. Для мобильных подъёмников отрыв одной опоры возможен, и чтобы машина могла устойчиво стоять на поверхности на трех «ногах», пришлось обеспечить повышенную прочность и жесткость, укоротив раму шасси. Первый раз собрав такую конструкцию, мы были вынуждены вносить изменения в конструкцию и, соответственно, в 3D-модель уже после сварки — до того было сложно. Теперь же новая технология просто не позволяет произвести сборку неправильно.

Вообще для разработки машины такого класса нужно, как мне кажется, КБ человек из тридцати, но мы справились своими силами за счет ИТ-инструментов и оптимизации инженерных процессов. Как работодатель я могу сказать, что такой софт, как КОМПАС-3D, значительно ускоряет процесс проектирования и изготовления. Команде легче работать, а для меня это получение отличного результата за меньший срок и за меньшие деньги!»

 

Сразу после завершения работы над мобильным подъемником «Пожарные системы» перешли на КОМПАС-3D V16. Мудро действуя по принципу семь раз отмерь, конструкторский коллектив компании сначала тестировал новую версию, высказывал свои замечания разработчикам и ждал, когда шероховатости функционала будут исправлены. Но истинный инженер азартен! В условиях конкурса АСов был пункт — плюс один балл за выполнение модели в V16. Хотя дело, конечно, не только в погоне за баллами. Когда «Пожарные системы» обновились до V16, то просто не смогли удержаться от того, чтоб не испытать все «фишки» новой версии на своем инновационном подъемнике. Всего за три дня, благодаря сноровке и новым возможностям КОМПАСа, Олег Бесов «перевел» готовую модель в новую версию.

«Конечно, мы очень ждали функционал «зеркалирования». Если вы посмотрите на любое наше изделие, то увидите практически на 90% симметричный объект. Кроме того, в V16 появились дополнительные настройки. Например, мы давно просили, чтобы система позволяла на время терять связь между моделью, чертежом и спецификацией, — рассказывает Олег Бесов. — Раньше работа с насыщенными и масштабными 3D-моделями происходила так: мы передавали проект в производство и, если по какой-то причине требовалось внести изменения в конструкции, то нужно было сначала перестроить модель, а это приводило к автоматическому и очень продолжительному изменению всей документации. Чтобы не тратить время, мы вытаскивали «кусочки» модели в отдельную папку и там с ней работали. А теперь в КОМПАСе есть возможность разрушить связь между моделью и документацией и изменять модель в контексте всего изделия, получая документы только по завершении внесения всех изменений!»

Что ж, серебро Лиги чемпионов взято, машина ушла заказчику, а «Пожарные системы» получили сертификат Таможенного союза на это изделие. Ну и теперь все новые заказы разрабатываются только в V16! Желаем «Пожарным системам» успехов и новых побед!